本书从介绍储能技术发展背景和液流电池技术的发展简史入手，就液流电池技术原理、特性进行了概括和论述，针对不同液流电池体系技术进展进行了简要介绍。书中重点介绍了全钒液流电池储能系统，从其概念出发，介绍了储能系统的主要组成，包括电堆、储能模块、储能单元、电解液储供单元、交流及并网单元、电池管理系统、能量管理系统等，并面向系统运行管理和设计，重点对SOC监控管理、SOH、电池系统热管理、电池系统漏电特性和外特性进行了重点论述；从系统应用出发，重点介绍了全钒液流电池储能系统的运行、维护及安全管理等方面的内容，对于液流电池系统实际应用具有较强的指导作用。
本书还重点介绍了近几年全钒液流电池技术标准的制定情况及面向储能电站建设的设计规范。本书还给出了国内外全钒液流电池储能技术的应用领域和实际案例，简要评估了全钒液流电池储能技术的应用效果。
*后，根据近期各类型全钒液流电池储能技术的进展、应用效果等方面内容，归纳概括了液流电池技术存在的问题及发展方向。
本书可供从事电化学储能、新能源、电力系统相关专业的工程技术人员阅读学习，也可以供储能科学与工程专业的师生作为教学参考书。
本书作者从2006年开始从事液流电池技术相关的研究，所从事的液流电池领域主要包括全钒液流电池、锌/溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池等，在液流电池用双极板、电堆、电池储能系统设计开发及应用方面积累了丰富的研究经验和大量的技术资料。
作者团队在液流电池技术领域包括电解质溶液、电极双极板、新型离子交换膜等关键材料和电堆等核心部件的设计开发、工程化以及液流电池储能技术应用等方面做出了大量开创性和引领性工作，颇具借鉴价值！
前言
随着能源危机和环境污染问题的凸显，可再生能源的发展受到高度关注。普及应用可再生能源，对于优化能源结构、保障能源安全、实现能源革命至关重要。2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会上做出碳达峰、碳中和的郑重承诺，为实现零碳中国指明了方向，也成为能源革命的强劲推动力。
以传统化石能源为基础的火电等常规能源通常按照用电需求进行发电、输电、配电、用电的调度；而以风能、太阳能为代表的可再生能源发电取决于自然资源条件，具有随机性、波动性和间歇性，其调节控制困难，大规模并网运行会给电网的安全稳定运行带来显著影响。
储能技术有助于解决可再生能源发电不连续、不稳定的问题，提升可再生能源并网率，提高电网安全可靠性。因此，储能技术是实现可再生能源普及应用的关键核心技术，是国家的重大战略需求。《能源技术革命创新行动计划（20162030年）》指出：科技决定能源的未来，科技创造未来的能源。能源技术创新在能源革命中起决定性作用，必须摆在能源发展全局的核心位置。在以新能源为主体的新型电力系统中，储能是关键核心技术支撑。
液流电池技术尤其是全钒液流电池技术，由于具有安全、环保和长寿命的特点，适宜于发电和输电等电力系统用大规模储能领域，在加快构建以新能源为主体的新型电力系统过程中正起到越来越重要的作用，受到广大学术界和产业界越来越广泛的高度重视。
作者从2006年开始从事液流电池技术相关的研究，所从事的液流电池领域主要包括全钒液流电池，锌/溴液流电池，多硫化钠/溴液流电池等，在液流电池用双极板、电堆、电池储能系统设计开发及应用方面积累了丰富的研究经验和大量的技术资料。作者所在的团队在液流电池技术领域包括电解质溶液、电极双极板、新型离子交换膜等关键材料和电堆等核心部件的设计开发、工程化以及液流电池储能技术应用等方面做出了大量开创性和引领性工作。本书是在作者及其所在团队多年工作积累的基础上撰写和编著的。
本书共分为7章。第1章概要介绍了储能技术的发展背景和目前物理储能及化学储能技术的发展现状及趋势。第2章从原理、技术现状和发展趋势重点介绍了各种液流电池技术体系。第3章重点介绍了全钒液流电池储能系统的构成及运行管理方面的内容。第4章概要介绍了全钒液流电池储能系统的安装、调试、验收及运行维护等流程方面的材料。第5章分析汇总了国内外液流电池技术专利及标准等知识产权构建的进展及现状。第6章根据电力系统不同应用领域，汇总了液流电池储能技术的应用案例。第7章梳理液流电池技术发展现状及应用过程中出现的问题，就液流电池技术进一步发展进行了展望。
本书的撰写和编著过程中，刘宗浩对本书的总体内容及结构进行了组织和规划，并着重撰写了第1、2、3和7章的内容；高素军着重撰写了第4章的内容；邹毅着重撰写了液流电池关于SOC方面的内容；张蓉蓉基于在液流电池漏电电流模拟分析仿真方面的工作积累，撰写了液流电池系统漏电特性及建模仿真的内容；孙恺着重撰写了液流电池系统外特性建模及模拟仿真方面的内容；王晓丽、王世宇重点撰写了第5章液流电池技术专利及标准等知识产权构建方面的内容；刘静豪、李晓宇重点撰写了第6章液流电池储能技术的应用案例方面的内容；大连产品质量检验检测研究院有限公司的王德智同志对于本书在电池系统充放电状态监控及电解质溶液离子浓度检测等方面内容也做了大量工作。同时，作者对于为本书的撰写和编著做出贡献的同事和朋友们表示衷心的谢意。
由于作者知识积累和学术水平有限，且随着各类液流电池技术的快速发展，书中难免会出现不足和疏漏之处，敬请同行和读者批评指正。
作者
2021年12月于大连
刘宗浩，大连融科储能技术公司 总工程师。作者所带领的团队在液流电池的关键材料和核心部件的研究开发，电池储能系统的工程开发和产业化应用等领域具有10多年的实际工作经验和工程应用积累。团队研究成果荣获国家技术发明二等奖1项，中国科学院杰出科技成就奖1项，辽宁省技术发明一等奖1项等多项奖励。
目录
序
前言
第1章 储能技术发展背景及简介
1.1 储能技术发展背景
1.1.1 能源形势与挑战
1.1.2 清洁能源的发展使电力系统目前面临的问题
1.1.3 储能技术的发展符合能源结构大变革的需求
1.1.4 国内外储能技术发展政策及规划
1.1.5 小结
1.2 储能技术发展简介
1.2.1 物理储能
1.2.2 化学储能
1.2.3 大规模储能技术的要求
参考文献
第2章 液流电池
2.1 液流电池技术发展简史
2.2 液流电池技术原理和特点
2.2.1 液流电池技术原理
2.2.2 液流电池技术类型简介
2.2.3 全钒液流电池技术
2.2.4 钒/多卤化物液流电池
2.2.5 锌基液流电池
2.2.6 铁/铬液流电池
2.2.7 其他新型液流电池体系
参考文献
第3章 全钒液流电池储能系统
3.1 全钒液流电池系统
3.1.1 功率单元
3.1.2 储能单元
3.1.3 电解液输送单元
3.1.4 电池管理系统
3.2 全钒液流电池用储能变流器
3.2.1 典型储能系统用PCS设备拓扑结构
3.2.2 储能系统PCS的工作模式
3.3 全钒液流电池储能系统能量管理系统
3.3.1 能量管理系统
3.3.2 能量管理系统的分类及功能
3.4 SOC监控
3.4.1 SOC的基础知识
3.4.2 在线SOC测量方法概述
3.4.3 在线预测SOC方法的未来发展趋势
3.5 电池系统热管理
3.5.1 全钒液流电池系统的产热原理
3.5.2 全钒液流电池系统热风险分析
3.5.3 液流电池系统热量的管理措施
3.5.4 冷却设备的工作模式
3.6 液流电池健康状态（SOH）
3.6.1 SOH的意义
3.6.2 SOH估算方法
3.6.3 SOH研究现状与应用
3.7 液流电池系统漏电特性建模及仿真
3.7.1 漏电电流产生机理
3.7.2 液流电池结构及漏电等效电路模型
3.7.3 液流电池系统漏电电流分布规律
3.7.4 液流电池系统漏电功率的影响因素
3.8 液流电池系统外特性建模及模拟仿真
3.8.1 建模背景与意义
3.8.2 建模研究现状
3.8.3 液流电池外特性建模及模拟仿真
3.8.4 结论
参考文献
第4章 全钒液流电池储能系统的运行管理
4.1 全钒液流电池系统的安装
4.1.1 全钒液流电池系统安装的基建要求
4.1.2 安装前对全钒液流电池系统的检查
4.1.3 全钒液流电池系统的安装工序
4.2 全钒液流电池系统的调试及试运行
4.2.1 电池系统通电前准备工作
4.2.2 电池系统BMS通电测试
4.2.3 电池系统功能调试
4.2.4 电池系统本体运行前检查
4.2.5 电池系统本体运行
4.2.6 电池系统初始充电
4.3 全钒液流电池系统的验收
4.3.1 验收检查的项目
4.3.2 验收应移交的资料和文件
4.4 全钒液流电池系统的运行安全管理
4.4.1 安全注意事项
4.4.2 环保规定
4.5 常用维护工具及劳保用品
4.5.1 维护工具
4.5.2 劳保用品
4.5.3 常用耗材
4.6 全钒液流电池系统维护项目及方法
4.6.1 维护分类
4.6.2 日常维护项目及措施
4.7 应急预案
4.7.1 换热系统应急预案
4.7.2 电解液泄漏应急预案
4.7.3 氢气超标应急预案
4.7.4 人身伤害应急预案
4.7.5 电解液温度超标应急预案
4.7.6 自然灾害应急预案
第5章 全钒液流电池技术标准体系建设及专利分析
5.1 全钒液流电池标准体系建设情况
5.1.1 标准的基础知识
5.1.2 国内液流电池标准化现状
5.1.3 国际液流电池标准化现状
5.1.4 小结及建议
5.2 液流电池专利情况
5.2.1 整体发展态势
5.2.2 法律状态分析
5.2.3 重要专利人分析
5.2.4 小结及建议
参考文献
第6章 全钒液流电池储能技术的应用
6.1 储能技术发展与应用的宏观背景
6.2 全钒液流电池技术产业发展概况
6.3 全钒液流电池储能技术应用领域与典型案例
6.3.1 可再生能源发电侧应用案例
6.3.2 电网侧输配电环节应用案例
6.3.3 用户侧应用案例
6.3.4 全钒液流电池技术应用的特点
6.4 总结与展望
参考文献
第7章 液流电池技术发展展望
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